Mecanismos autonômicos de consolidação da memória dependente do sono (MemS)

O sono ruim está associado a um declínio significativo da saúde cognitiva. Recentemente, os distúrbios do sono surgiram como notáveis ​​fatores preditivos e exacerbadores no início e desenvolvimento de doenças neurodegenerativas. Décadas de pesquisa implicaram que o sono desempenha um papel crítico na consolidação da memória (ou seja, a transformação de experiências recentes em memórias estáveis ​​e de longo prazo), cujo declínio é crítico nos estágios iniciais da demência. Esta literatura permite que o sono, um período de interferência externa reduzida, forneça uma janela ideal para a consolidação da memória e que as características eletrofisiológicas que surgem durante o sono estejam integralmente envolvidas no processo de consolidação. A maior parte dessa literatura se concentrou no sistema nervoso central e em tecnologias como eletroencefalografia (EEG) para descompactar correlatos neurais envolvidos no processamento da memória. No entanto, pouco impacto deste trabalho se traduziu em tratamentos práticos e revisões recentes da literatura questionam essas associações sono-memória. Essa falta de clareza sugere que pode haver outros fatores críticos para nossa compreensão da consolidação da memória dependente do sono que não receberam a devida consideração. Esta proposta sugere que o sistema nervoso autônomo (SNA) durante o sono pode refletir uma via crítica, embora pouco estudada, que liga o sono e a memória.

Um amplo corpo de pesquisa tem apoiado o papel do SNA na formação da memória. Estudos com roedores descobriram que o armazenamento de novas informações na memória é enriquecido ou prejudicado após a aquisição do aprendizado, modificando diretamente a atividade periférica por meio do nervo vago. O nervo vago é responsável por comunicar informações sobre a excitação periférica e excitação por meio de projeções para o tronco cerebral, que então se projeta para áreas relacionadas à memória, incluindo o complexo da amígdala, hipocampo e córtex pré-frontal. De fato, em humanos, os pesquisadores demonstraram que a estimulação direta do nervo vago, por meio de implantes cirúrgicos, pode aumentar a memória declarativa em pacientes epilépticos e em pacientes com doença de Alzheimer. Recentemente, em uma amostra de idosos saudáveis, a estimulação não invasiva (transcutânea) do nervo vago durante a vigília aumentou a memória para associações de nomes faciais. É importante ressaltar que pesquisas anteriores demonstraram a predominância da atividade parassimpática/vagal durante o sono, particularmente durante o sono de ondas lentas, que recebeu atenção crítica por seu papel causal na consolidação da memória declarativa. Mais ainda, o trabalho do PI mostrou que o sono atua como uma influência reguladora sobre a atividade vagal e que a atividade vagalmente mediada durante o sono pode prever a melhora da memória pós-sono. No entanto, poucas investigações examinaram o impacto causal da atividade vagal durante o sono para os resultados da memória, que é o objetivo central desta aplicação.

Neste projeto, os investigadores utilizarão um projeto contrabalançado, controlado por simulação, dentro do sujeito para determinar o impacto da estimulação transcutânea do nervo vago (tVNS) ativa (dentro da orelha esquerda) versus simulação (lóbulo da orelha esquerda) (tVNS) em: 1) sono arquitetura, 2) atividade autonômica durante o sono e 3) desempenho da memória pós-sono. Para tanto, os pesquisadores utilizarão um protocolo de cochilo diurno, uma ferramenta metodológica comum usada para avaliar o papel do sono na cognição. Uma abordagem de cochilo permite um controle circadiano estrito da cognição e fornece um exame do impacto do tVNS em um ciclo completo de sono que inclui os estágios NREM e REM. Os pesquisadores avaliarão o desempenho da memória declarativa, usando uma tarefa de associação de pares de palavras, antes e depois do período de cochilo para as condições de estimulação ativa e simulada. A fisiologia autonômica, incluindo eletrocardiografia e cardiografia de impedância, será coletada na linha de base antes da tarefa de pares de palavras e continuamente durante o sono para examinar o tônus ​​vagal (ou seja, variabilidade da frequência cardíaca) e ativação simpática (i.e. período de pré-ejeção) em resposta às condições de estimulação ativa e simulada. A polissonografia também será coletada durante a soneca para examinar a arquitetura do sono.